专用夹具-车床夹具

车床夹具一、车床夹具的特点车床主要用于加工零件的内外圆柱面、圆锥面、螺纹以及端平面等。

上述表面都是围绕机床主轴的旋转轴线而成形的，因此车床夹具一般都安装在车床主轴上，加工时夹具随机床主轴一起旋转，切削刀具作进给运动。

二、卧式车床专用夹具的典型结构分类1．心轴类车床夹具图35-1弹簧心轴a)前推式弹簧心轴 b)不动式弹簧心轴 c)分开式弹簧心轴1、3、11—螺母2、6、9、10—筒夹 4—滑条5—拉杆7、12—心轴体 8一锥套图35-1所示为几种常见弹簧心轴的结构形式。

图35-1a为前推式弹簧心轴。

转动螺母1，弹簧筒夹2前移，使工件定心夹紧。

这种结构不能进行轴向定位。

图35-2b为带强制退出的不动式弹簧心轴。

转动螺母3，推动滑条4后移，使锥形拉杆5移动而将工件定心夹紧。

反转螺母，滑条前移而使筒夹6松开。

此处筒夹元件不动，依靠其台阶端面对工件实现轴向定位。

该结构形式常用于以不通孔作为定位基准的工件。

图35-1c为加工长薄壁工件用的分开式弹簧心轴。

心轴体12和7分别置于车床主轴和尾座中，用尾座顶尖套顶紧时，锥套8撑开筒夹9，使工件右端定心夹紧。

转动螺母11，使筒夹10移动，依靠心轴体12的30°锥角将工件另一端定心夹紧。

图35-2顶尖式心轴1—心轴 2—固定顶尖套 3—工件 4—活动顶尖套5—快换垫圈 6—螺母图35-2所示为顶尖式心轴，工件以孔口60°角定位车削外圆表面。

当旋转螺母6，活动顶尖套4左移，从而使工件定心夹紧。

顶尖式心轴的结构简单、夹紧可靠、操作方便，适用于加工内、外圆无同轴度要求，或只需加工外圆的套筒类零件。

被加工工件的内径d s一般在32～llOmm范围内，长度Ls在120～780mm 范围内。

2.角铁式车床夹具角铁式车床夹具的结构特点是具有类似角铁的夹具体。

在角铁式车床夹具上加工的工件形状较复杂。

它常用于加工壳体、支座、接头等类零件上的圆柱面及端面。

当被加工工件的主要定位基准是平面，被加工面的轴线对主要定位基准平面保持一定的位置关系(平行或成一定的角度)时，相应地夹具上的平面定位件设置在与车床主轴轴线相平行或成一定角度的位置上。

机床夹具的分类按夹具的使用范围，可将其划分为以下几类：1）通用夹具例如车床的三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、顶尖、拨盘、及花盘等；铣床用的平口虎钳、分度头及回转工件台等；平面磨床上的电磁吸盘等。

这些夹具通用性强、应用非常广泛，一般已标准化，并由特地的专业工厂生产，常作为机床的附件供应给用户。

2）专用夹具这是为某一特定工件的特定工序而特地设计的夹具（图2-55）。

专用夹具广泛应用于批量生产中。

3）通用可调夹具这类夹具的特点是夹具的部分元件可以更换，部分装置可以调整，以适应不同零件的加工。

针对成组加工中某一工序而设计制造的可调整夹具，称为成组夹具（图2-56）。

通用可调整夹具与成组夹具相比，加工对象不很明确，适用范围更广一些。

4）组合夹具它是由一套预先制造好的标准元件组合而成（图2-57）。

这些元件具有各种不同外形、尺寸和规格，并具有良好的互换性、耐磨性和较高的精度。

依据工件的工艺要求，可将不同的组合夹具元件像搭积木一样，组装成各种专用夹具。

使用完毕后，元件可便利地拆开，洗净后存放起来，待需要时重新组装成新的夹具。

组合夹具由于它的敏捷和通用，使生产预备周期大大缩短，同时能节省大量设计、制造夹具的工时和材料，特殊适用于新产品试制、单件小批生产和临时性生产任务。

5）随行夹具这是一种在自动线或柔性制造系统中使用的夹具。

工件安装在夹具上，夹具除完成对工件的定位和夹紧外，还载着工件由输送装置送往各机床，并在机床上被定位和夹紧。

划分夹具类型的方式还有许多。

若按夹具所使用的机床来划分，可分为钻床夹具、铣床夹具、车床夹具等；若按夹具所采纳的夹紧动力源可把夹具分为手动夹具、气动夹具、液压夹具等。

夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。

在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。

在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着工件加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等。

机床夹具的种类繁多，可以从不同的角度对机床夹具进行分类。

常用的分类方法有以下几种。

（１）按夹具的使用特点分类根据夹具在不同生产类型中的通用特性，机床夹具可分为通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和拼装夹具五大类。

①通用夹具已经标准化的可加工一定范围内不同工件的夹具，称为通用夹具，其结构、尺寸已规格化，而且具有一定通用性，如三爪自定心卡盘、机床用平口虎钳、四爪单动卡盘、台虎钳、万能分度头、顶尖、中心架和磁力工作台等。

这类夹具适应性强，可用于装夹一定形状和尺寸范围内的各种工件。

这些夹具已作为机床附件由专门工厂制造供应，只需选购即可。

其缺点是夹具的精度不高，生产率也较低，且较难装夹形状复杂的工件，故一般适用于单件小批量生产中。

②专用夹具专为某一工件的某道工序设计制造的夹具，称为专用夹具。

在产品相对稳定、批量较大的生产中，采用各种专用夹具，可获得较高的生产率和加工精度。

专用夹具的设计周期较长、投资较大。

专用夹具一般在批量生产中使用。

除大批大量生产之外，中小批量生产中也需要采用一些专用夹具，但在结构设计时要进行具体的技术经济分析。

③可调夹具某些元件可调整或更换，以适应多种工件加工的夹具，称为可调夹具。

可调夹具是针对通用夹具和专用夹具的缺陷而发展起来的一类新型夹具。

对不同类型和尺寸的工件，只需调整或更换原来夹具上的个别定位元件和夹紧元件便可使用。

它一般又可分为通用可调夹具和成组夹具两种。

前者的通用范围比通用夹具更大；后者则是一种专用可调夹具，它按成组原理设计并能加工一族相似的工件，故在多品种，中、小批量生产中使用有较好的经济效果。

④组合夹具采用标准的组合元件、部件，专为某一工件的某道工序组装的夹具，称为组合夹具。

机床夹具的分类及设计要求文章目录[隐藏]•一、机床夹具的分类• 1.按专业化程度分类• 2.按使用夹具的机床分类• 3.根据夹具所采用的夹紧动力源分类.•二、机床夹具的设计要求• 1.机床夹具的设计特点• 2.机床夹具的设计要求一、机床夹具的分类1.按专业化程度分类(1)通用夹具。

指已经标准化的，在- -定范围内可用于加工不同工件的夹具。

例如,车床上三爪和四爪卡盘、顶尖和鸡心夹头;铣床上的平口钳.分度头和回转工作台等。

它们有很大的通用性,一般已标准化，由专业工厂生产,并作为机床附件供给用户。

这类夹具主要用于单件、小批量生产。

(2)专用夹具。

指专为某一工件的某道工序而专门设计的夹具。

专用夹具结构紧凑、操作方便,采用各种省力机构或动力装置,可以保证较高的加工精度和生产效率。

但是,专用夹具需根据工件的加工要求自行设计与制造,周期长、费用高，产品一旦变更只能“报废”,因而只适用于产品固定且产量较大的生产中。

(3)可调夹具。

指根据不同尺寸或种类的工件,夹具的某些元件可调整或更换，以适应多种工件加工的夹具。

它的通用范围较大,适用于多品种、小批量生产。

(4)成组夹具。

指专为加工某一族(组)零件而设计的可调夹具。

经过调整(如更换、增加一些元件)夹具可以用来定位、夹紧-组零件。

(5)组合夹具。

指按某一工件中的某道工序的加工要求,由一套事先制造好的标准元件和部件组装而成的专用夹具。

这种夹具拆卸后可重新组装新夹具，故具有组装迅速、周期短、能反复使用的特点,适用于单件、小批量生产,在新产品试制和数控加工中,是一种比较经济的夹具。

(6)自动化生产用夹具。

自动化生产用夹具主要分自动线夹具和数控机床用夹具两大类。

自动线夹具有两种:一种是固定式夹具;另- -种是随行夹具。

数控机床夹具还包括加工中心用夹具和柔性制造系统用夹具。

随着制造的现代化,在企业中数控机床夹具的比例正在增加,以满足数控机床的加工要求。

数控机床夹具.的典型结构是拼装夹具。

第三章 各类机床夹具3.1车床夹具在车床上用来加工工件的内、外回转面及端面的夹具称为车床夹具。

车床夹具多数安装在车床主轴上；少数安装在车床的床鞍或床身上，由于后一类夹具应用很少，属机床改装范畴，故本章不作介绍。

除了顶尖、拨盘、三爪自定心卡盘等通用夹具外，安装在车床主轴上的专用夹具通常可分为心轴式、夹头式、卡盘式、角铁式和花盘式等。

3.1.1角铁式车床夹具夹具体呈角铁状的车床夹具称之为角铁式车床夹具，其结构不对称，用于加工壳体、支座、杠杆、接头等零件上的回转面和端面，如图3—2和图4—3所示。

图3—2为加工图3—1所示的开合螺母上Φ40027.00+mm 孔的专用夹具。

工件的燕尾面和两个声Φ12 010.00+mm 孔已经加工，两孔距离为38±0．1mm ，Φ40027.00+mm 孔经过粗加工。

本道工序为精镗声Φ40027.00+mm 孔及车端面。

加工要求是：Φ40027.00+mm 孔轴线至燕尾底面C 的距离为45±0．05mm ，Φ40027.00+mm 孔轴线与c 面的平行度为0．05mm ，加工孔轴线与Φ12 010.00+mm 孔的距离为8±0．05mm 。

为贯彻基准重合原则，工件用燕尾面B 和C 在固定支承板8及活动支承板10上定位(两板高度相等)，限制五个自由度；用声Φ12010.00+mm 孔与活动菱形销9配合，限制一个技术要求: Φ40027.00+mm 的轴线对两B 面的对称面积垂直度为0.05图3-1 开合螺母车削工序图自由度；工件装卸时，可从上方推开活动支承板l0将工件插入，靠弹簧力使工件靠紧固定支承板8，并略推移工件使活动菱形销9弹入定位孔Φ12 010.00 mm内。

采用带摆动V形块3的回转式螺旋压板机构夹紧。

用平衡块6来保持夹具的平衡。

图3-2角铁式车床夹具1、11一螺栓2一压板3～摆动V形块4一过渡盘5一夹具体6～平衡块7一盖板8一固定支承板9一活动菱形销l0一活动支承板图3-3所示为车气门顶杆端面的夹具。

简述夹具的分类以及应用范围
夹具是一种辅助工具，用于在加工过程中固定工件，以确保加工的精度和效率。

根据不同的分类标准，夹具可以分为多种类型，下面介绍几种常见的分类方式：
1.根据使用场合：
•机床夹具：用于在机床上夹紧和定位工件的装置。

它可以保证工件在加工过程中位置稳定，提高加工精度和效率。

机床夹具广泛应用于机械制造业的各个领域。

•检验夹具：用于在质量检验过程中固定和定位工件的装置。

它可以保证检验结果的准确性和可靠性。

检验夹具通常用于产品研发、生产、组装等环节的质量控制。

1.根据夹具的结构：
•通用夹具：适用于多种工件的夹紧和定位，如三爪卡盘、四爪卡盘等。

通用夹具适用于小批量生产和单件生产。

•专用夹具：仅适用于一种或少数几种工件的夹紧和定位，如钻床夹具、车床夹具等。

专用夹具适用于大批量生产和高精度加工。

1.根据夹具的动力源：
•手动夹具：需要人工操作以夹紧和定位工件，如各种手动卡盘、虎钳等。

手动夹具适用于小规模生产和维修作业。

•气动夹具：以压缩气体为动力源，通过气动系统控制夹具的夹紧和定位，如气动卡盘、气动虎钳等。

气动夹具适用于大规模生产和自动化生产线。

1.根据夹具的夹紧方式：
•刚性夹具：通过增加夹紧力以刚性接触的方式将工件固定在夹具中，适用于工件尺寸较小、加工精度要求较高的场合。

•柔性夹具：通过弹性变形将工件固定在夹具中，适用于工件尺寸较大、形状复杂或加工精度要求不高的场合。

这些是夹具的常见分类和应用范围，根据不同的生产需求和加工要求，可以选择适合的夹具类型和结构，以提高加工精度、效率，降低生产成本。

机床夹具分类摘要：机床夹具按专门化程度分为通用、专用、组合随行夹具等；按使用的机床可分为车床夹具、铣床夹具等；按夹紧动力源可分为手动、气动、液压等夹具。

（1）、按专门化程度分类1）通用夹具通用夹具是指已经标准化的，在一定范围内可用于加工不同工件的夹具。

例如，车床上三爪卡盘和四爪单动卡盘，铣床上的平口钳、分度头和回转工作台等。

这类夹具一般由专业工厂生产，常作为机床附件提供给用户。

其特点是适应性广，生产效率低，主要适用于单件、小批量的生产中。

2）专用夹具专用夹具是指专为某一工件的某道工序而专门设计的夹具。

其特点是结构紧凑，操作迅速、方便、省力，可以保证较高的加工精度和生产效率，但设计制造周期较长、制造费用也较高。

当产品变更时，夹具将由于无法再使用而报废。

只适用于产品固定且批量较大的生产中。

3）通用可调夹具和成组夹具其特点是夹具的部分元件可以更换，部分装置可以调整，以适应不同零件的加工。

用于相似零件的成组加工所用的夹具，称为成组夹具。

通用可调夹具与成组夹具相比，加工对象不很明确，适用范围更广一些。

4）组合夹具组合夹具是指按零件的加工要求，由一套事先制造好的标准元件和部件组装而成的夹具。

由专业厂家制造，其特点是灵活多变，万能性强，制造周期短、元件能反复使用，特别适用于新产品的试制和单件小批生产。

5）随行夹具随行夹具是一种在自动线上使用的夹具。

该夹具既要起到装夹工件的作用，又要与工件成为一体沿着自动线从一个工位移到下一个工位，进行不同工序的加工。

（2）按使用的机床分类由于各类机床自身工作特点和结构形式各不相同，对所用夹具的结构也相应地提出了不同的要求。

按所使用的机床不同，夹具又可分为：车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮机床夹具和其他机床夹具等。

（3）按夹紧动力源分类根据夹具所采用的夹紧动力源不同，可分为：手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液夹具、电动夹具、磁力夹具、真空夹具等。

车床常用夹具的使用车床夹具用于确定工件在车床上的正确位置，并夹紧工件，在车削工艺中占有很重要的地位。

常用的车床夹具有：1)通用夹具。

如三爪卡盘、四爪卡盘和各种形式的顶针等。

2)可调整夹具。

如成组夹具、组合夹具等。

3)专用夹具。

为满足某个工件的某道工序而实际使用的夹具，如旋转刀架等。

生产中，为保证产品质量、提高生产效率、减轻劳动强度，应正确选择和使用夹具。

一、车床夹具的作用1．提高加工精度、保证产品质量车床夹具是保证零件加工技术要求中所规定的尺寸精度、表面粗糙度以及各表面间的相对位置精度的重要措施。

正确选用车床夹具就是选择制造精度及结构适合的夹具。

如为保证零件加工表面与基准面的同轴度要求，有多种自动定心夹具可以选用：对同轴度要求较低时可用三爪卡盘、四爪卡盘，对同轴度要求高时可用软爪、锥体心棒、卡簧和液性塑料夹具等。

2．提高劳动生产率采用一定结构形式的夹具，可显著提高生产效率。

在生产中，通常采用下述结构形式的夹具来提高生产率：1)采用快速装夹和拆卸的夹具，可缩短辅助时间，并减轻工人的劳动强度。

2)采用专用定位件，属专用夹具，可缩短调整与校正的时间。

3)采用多位夹具，二次装夹可以加工多个零件，缩短单件生产时间。

4)采用自动控制夹具，如液压靠模或程序控制等，可实现"一人多机"操作。

3．充分发挥机床的性能采用专用夹具可以扩大机床的使用范围，从而实现一机多能。

如一台普通车床若配置一个专门的旋转刀架可以加工圆球，若配置一个摆动刀架可以加工叶片的型面。

二、车床夹具结构由于车床夹具是在旋转情况下，甚至是高速旋转情况下工作，因此夹具要求体积小、重量轻，旋转既能平衡又能保证安全。

车床夹具的基本结构为：1．夹具体连接各元件的基体与机床相连接。

一般称这类元件为圆盘或花盘。

2．定位件确定零件在夹具中的位置的元件。

如定位销、定位圈、V形块等。

3．夹紧件固定零件用的元件。

如压板、螺栓、螺母等。

4．连接件连接上述元件用的螺钉、销子、垫圈、键等。

车床的夹具主要是指安装在车床主轴上的夹具，这类夹具和机床主轴相连接并带动工件一起随主轴旋转。

车床类夹具主要分成两大类：各种卡盘，适用于盘类零件和短轴类零件加工的夹具；中心孔、顶尖定心定位安装工件的夹具，适用于长度尺寸较大或加工工序较多的轴类零件。

数控车削加工要求夹具应具有较高的定位精度和刚性，结构简单、通用性强，便于在机床上安装夹具及迅速装卸工件、自动化等特性。

一、各种卡盘夹具在数控车床加工中，大多数情况是使用工件或毛坯的外圆定位，以下几种夹具就是靠圆周来定位的夹具。

1．三爪卡盘⑴三爪卡盘特点三爪卡盘(如图1所示)，是最常用的车床通用卡具，三爪卡盘最大的优点是可以自动定心，夹持范围大，装夹速度快，但定心精度存在误差，不适于同轴度要求高的工件的二次装夹。

为了防止车削时因工件变形和振动而影响加工质量，工件在三爪自定心卡盘中装夹时，其悬伸长度不宜过长。

如：工件直径≤30mm，其悬伸长度不应大于直径的3倍；若工件直径>30mm，其悬伸长度不应大于直径的4倍。

同时也可避免工件被车刀顶弯、顶落而造成打刀事故。

⑵卡爪 CNC车床有两种常用的标准卡盘卡爪，是硬卡爪和软卡爪，见图2所示。

图2 三爪自定心卡盘的硬卡爪和软卡爪当卡爪夹持在未加工面上，如，铸件或粗糙棒料表面，需要大的夹紧力时，使用硬卡爪；通常为保证刚度和耐磨性，硬卡爪要进行热处理，硬度较高。

当需要减小两个或多个零件直径跳动偏差，以及在已加工表而不希望有夹痕时，则应使用软卡爪。

软卡爪通常用低碳钢制造，软爪在使用前，为配合被加工工件，要进行镗孔加工。

软爪装夹的最大特点是工件虽经多次装夹仍能保持一定的位置精度。

大大缩短了工件的装夹校正时间。

在车削软爪或每次装卸零件时，应注意固定使用同一扳手方孔，夹紧力也要均匀一致，改用其他扳手方孔或改变夹紧力的大小，都会改变卡盘平面螺纹的移动量，从而影响装夹后的定位精度。

2．液压动力卡盘三爪卡盘常见的有机械式和液压式两种。